Pierwsze informacje na temat solarnych dachów (Solar Roof) pojawiły się w roku 2016, kiedy to Elon Musk zapowiedział, że Tesla będzie oferowaćcztery warianty dachówek fotowoltaicznych: Textured Glass Tile, Slate Glass Tile, Tuscan Glass Tile oraz Smooth Glass Tile. Zapowiadając finalizację transakcji wykupienia firmy SolarCity, mającej fabrykę w w Buffalo, w stanie Nowy Jork, Musk mówił o “najwyższej sprawności ogniw” oraz o żywotności kilkukrotnie przekraczającej żywotność tradycyjnych dachów.
Fotowoltaiczne plany Elona Muska – „To nie jest coś na dachu, to jest dach”
W ramach testów pierwsze dachówki fotowoltaiczne zamontowano na na dwóch dachach – na posiadłości CTO Tesli, JB Straubela oraz na rezydencji Elona Muska. Widoczne na udostępnionych mediom fotografiach dachówki niczym nie różnią się od konwencjonalnych. Na czym różnica między zbudowaną na dachu konstrukcją, na której spoczywają panele PV a dachem całkowicie pokrytym dachówką fotowoltaiczną? Otóż tkwi ona właśnie w słowie „całkowicie”.
Dzięki dachówkom PV powierzchnia fotowoltaiczna może (ale – nie musi, o czym przeczytacie niżej) mieć rozmiary dokładnie dopasowane do wymiarów dachu. Instalacja PV w postaci pokrycia dachowego może więc wytwarzać więcej energii, niż produkowałaby tradycyjna instalacja fotowoltaiczna przeznaczona do montażu na obiekcie o takich samych wymiarach.
W mediach pojawiły się także konkretne liczby, ale obliczenia uwzględniające m. in.federalne ulgi podatkowe na inwestycje w fotowoltaikę w Stanach Zjednoczonych nie będą miarodajne dla polskiego inwestora. Dość powiedzieć, że Musk zapewniał, iż wymiana dachu wielkości około 609 m2, który w 40-procentach pokryją solarne dachówki, wraz z magazynem energii ma kosztować około 50 tys. dolarów, a w ciągu 30 lat taka instalacja ma wyprodukować energię o wartości szacowanej na 64 tys. dolarów, w pełni zwracając koszt wykonania dachu.
Jak zbudowana jest dachówka fotowoltaiczna
Dachówka solarna czyli dachówka fotowoltaiczna składa się z trzech warstw – hartowanego szkła, kolorowej powłoki oraz właściwego ogniwa fotowoltaicznego. Dachówki fotowoltaiczne przetwarzają energię promieniowania słonecznego w energię elektryczną w taki sam sposób jak tradycyjne ogniwa – i zbudowane z nich panele – fotowoltaiczne.
Choć dachówki fotowoltaiczne są mniejsze od niektórych paneli, to jednak każda dachówka jest osobnym ogniwem. Ich rozmiar może być różny – od dachówek zbliżonych wielkością do tradycyjnych dachówek ceramicznych (30 × 17 cm) po całkiem pokaźne dachówki (2,6 × 1 m), przeznaczone do instalacji na dużych obiektach.
Dachówka solarna proponowana przez Muska nie może być łączona z innymi dachówkami, ale wymaga położenia całego dachu od zera, przy użyciu wyłącznie dachówek jednej konkretnej firmy. Jeśli nie chcemy pokryć całego dachu dachówkami solarnymi istnieje możliwość zakup atrap dachówek fotowoltaicznych o tym samym kształcie i wyglądzie, co powoduje, że cały dach wygląda w jednolity, estetyczny sposób – oczywiście muszą być tej samej firmy.
Ale od roku 2016 minęło już sporo czasu i dziś na rynku dostępne są także dachówki solarne oferowane także przez innych producentów fotowoltaiki, jak i producentów pokryć dachowych. Podobnie jak dachówki Muska, są zintegrowane z pokryciem dachowym, czyli zamontowane na połaci zamiast fragmentu pokrycia.
Zalety stosowania dachówek fotowoltaicznych
Dachówki fotowoltaiczne wciąż cieszą się w Polsce dużo mniejszą popularnością niż tradycyjne panele montowane na dachach na konstrukcjach wsporczych. Warto zatem wypunktować ich niewątpliwe zalety:
- walory estetyczne: dach wyposażony w dachówkę PV może niczym nie różnić się od tradycyjnego dachu, bo nie ma na nim żadnej dodatkowej konstrukcji – dachówka to integralna część dachu
- brak wymogu posiadania konkretnej konstrukcji dachu – dachówki PV można montować na każdym rodzaju dachu, ale UWAGA: ważny jest kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych jego nachylenia, dlatego warto najpierw zweryfikować, czy zainstalowane na naszym dachu dachówki fotowoltaiczne będą produkować maksimum energii elektrycznej
- dachówki fotowoltaiczne są lżejsze niż ceramiczne, więc instalacja będzie także odciążeniem dla więźby dachowej
- dachówki fotowoltaiczne mogą przez dłuższy czas zachować pełnię wydajności (tzw. współczynnik degeneracji na poziomie 0,5% na rok)
Idea fotowoltaiki zintegrowanej z budynkami (BIPV, ang. Building Integrated Photovoltaics) jest mniej popularna także z uwagi na cenę i choć ta stopniowo spada (w miarę popularyzacji dachówek), konwencjonalne pokrycie dachu z zastosowaniem dużych paneli PV jest nadal o wiele korzystniejsze ekonomicznie.
Kiedy popsuje się jedna dachówka
W sytuacji uszkodzenia jednego panelu w systemie PV, znacznie spada wydajność pozostałych paneli. Nie inaczej jest w przypadku dachówek fotowoltaicznych. Każda dachówka fotowoltaiczna jest odrębnym ogniwem, więc aby instalacja działała prawidłowo, wszystkie dachówki należy połączyć przewodami w jeden system, a następnie całą instalację dachową przyłączyć do inwertera i dalej do elektrycznej rozdzielni głównej. Dlatego nawet jedna uszkodzona dachówka wymaga interwencji serwisu.